TIDA-00909

适用于高速驱动应用的 48V/10A 高频 PWM 三相 GaN 逆变器参考设计

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TIDA-00909

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概述

低电压高速驱动器和/或低电感无刷电机需要 40kHz 到 100kHz 范围内的更高逆变器开关频率，从而最大限度减少电机中的损失和扭矩波动。TIDA-00909 参考设计通过使用具有三个 80V/10A 半桥 GaN 电源模块 LMG5200 的三相逆变器来实现这一点，并使用基于分流器的相电流感应。氮化镓 (GaN) 晶体管的开关速度比硅 FET 快得多，而将 GaN FET 和驱动器集成在同一封装内可减少寄生电感并优化开关性能，由此可降低损耗，进而可缩小甚至消除散热器。TIDA-00909 提供 TI BoosterPack 兼容型接口来连接到 C2000 MCU LaunchPad™ 开发套件，从而便于评估性能。

特性

三相 GaN 逆变器具有 12V 到 60V 的宽输入电压范围以及 7Arms/10Apeak 输出电流，通过高达 100kHz PWM 的测试。
GaN 功率级极大降低了开关损耗，因此接受高 PWM 开关频率，在 100kHz PWM 下，峰值效率高达 98.5%
LMG5200 GaN 半桥功率级可简化 PCB 布局，并减少寄生电感，从而优化开关性能，上升/下降时间不到 2ns。
具有极低 12.5ns 死区的极低开关节点过冲和下冲可最大限度减小相电压振铃，并减少相电压失真和 EMI。
基于分流器的精密相电流感应具有高精度 (0.1%)。
TI BoosterPack 兼容型接口具有 3.3V I/O，从而便于使用 C2000 MCU LaunchPad™ 开发套件进行性能评估。

工业

汽车

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设计文件和产品

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设计指南 — TIDA-00909

TIDUCE7B.PDF (8383 KB)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Assembly drawing — TIDA-00909

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00909

TIDROK3.PDF (72 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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CAD/CAE symbol — TIDA-00909

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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — TIDA-00909

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — TIDA-00909

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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Schematic — TIDA-00909

TIDROK2.PDF (830 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP38691 — 500mA、10V、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML

氮化镓 (GaN) 功率级

LMG5200 — 80V GaN 半桥功率级

数据表: PDF | HTML

AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

LM5018 — 7.5V-100V 宽输入电压，300mA 恒定导通时间同步降压稳压器

数据表: PDF

模拟电流检测放大器

INA240 — 具有增强的 PWM 抑制能力的 -4V 至 80V、双向、超精密电流感测放大器

数据表: PDF | HTML

电压转换器

SN74AVC8T245 — 具有可配置电压转换和三态输出的 8 位双电源总线收发器

数据表: PDF | HTML

温度开关

TMP302-Q1 — 汽车类、引脚可选跳变点、1.4V 温度开关系列

数据表: PDF | HTML

串联电压基准

REF3333 — 采用 3 引脚 SC70 和 8 引脚 UQFN 封装的 3.3V、30ppm/°C 温漂、3.9µA、3 引脚 SOT-23 电压基准

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开始开发

软件

支持软件

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支持的产品和硬件

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发布信息

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	类型	标题		日期
*	设计指南	48V/10A High-Frequency PWM, 3-Phase GaN Inverter Reference Design for HS Motors (Rev. B)		2017-4-3
	技术文章	Five benefits of enhanced PWM rejection for in-line motor control	PDF \| HTML	2016-11-8
	技术文章	What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smar	PDF \| HTML	2016-11-7

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LM5018 — 7.5V-100V 宽输入电压，300mA 恒定导通时间同步降压稳压器

INA240 — 具有增强的 PWM 抑制能力的 -4V 至 80V、双向、超精密电流感测放大器

SN74AVC8T245 — 具有可配置电压转换和三态输出的 8 位双电源总线收发器

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REF3333 — 采用 3 引脚 SC70 和 8 引脚 UQFN 封装的 3.3V、30ppm/°C 温漂、3.9µA、3 引脚 SOT-23 电压基准

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